¿Es posible crear túneles con el diámetro de una milésima parte de un cabello humano? Para los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Alemania) y la Universidad de Rice (EEUU) esto ya no es una quimera, como han demostrado en un estudio publicado en el último número de la revista Nature Communications, donde estos científicos lograron perforar con minúsculas partículas de níquel una muestra de grafito poroso calentada en presencia de gas hidrógeno.
El grafito es un material frecuentemente utilizado en nuevas tecnologías –especialmente en la industria médica o en el desarrollo de baterías.
El túnel creado tenía un ancho de unos pocos nanómetros. El procedimiento fue pura química: la superficie de las partículas de níquel actúa como catalizador, atrapa los átomos de carbono que hay en el grafito y los convierte, con ayuda del hidrógeno, en gas metano. En ese momento, el níquel va ocupando el espacio liberado por el carbono y creando un túnel de entre 1 y 50 nanómetros.
Sobre grafito
Una de las dificultades de crear estructuras tan pequeñas es que, a posteriori, los científicos deben demostrar su existencia. Para probarlo, los investigadores del KIT realizaron escáneres de electrones y microscopía de túneles. “Los microscopios, en realidad, sólo registran las capas superiores de la muestra”, explican Maya Lukas y Velimir Meded.
“Sin embargo, los túneles bajo estas capas superiores, dejan estructuras atómicas cuyas sendas pueden ser seguidas y asignadas a los nanotúneles mediante una microscopía de túneles muy detallada y basada en una simulación informática”.
Este grafito poroso se utiliza, por ejemplo, en las baterías de ion-litio.Estos nanotúneles podrían ayudar, por ejemplo, a reducir el tiempo de carga de la batería en un futuro.En medicina, podrían actuar para liberar fármacos a lo largo de periodos largos de tiempo.
De acuerdo con los investigadores, al sustituir este grafito por materiales de estructura similar pero no conductores, los túneles nanométricos podrían servir para crear nuevos componentes nanoelectrónicos como sensores o células solares.
